高分子科学简明教程(第3版)

本书是普通高等教育“十一五”重量规划教材。本书是一本简明的高分子科学基础教材。全书共9章。第1章简要介绍高分子科学概貌。第2章以人类最早利用和认识的天然高分子材料为切入点开始高分子科学的介绍。此后的7章涵盖了高分子科学的四大方面，即高分子化学(第3～5章)、高分子物理(第6、7章)、高分子材料学(第8章)和高分子成型加工(第9章)，其中高分子化学与高分子物理是重点。每章重要知识点有例题，章后附有精选的思考题与习题。《高分子科学简明教程（第三版）》穿插了60多个“小知识”和“小故事”作为补充阅读材料，集知识性和趣味性于一体，以期增加读者的阅读和学习兴趣，以及引导创新思维的形成。

第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章 概论1
1.1 高分子科学的历史和现状1
1.2 高分子科学的重要性5
1.3 高分子的定义、基本概念、分类和命名6
1.3.1 定义6
1.3.2 基本概念6
1.3.3 分类10
1.3.4 命名14
1.4 相对分子质量和相对分子质量分布16
1.5 高分子结构的一般特点19
1.5.1 一级结构19
1.5.2 二级结构23
1.5.3 三级结构和四级结构23
1.6 高分子性质的一般特点24
1.6.1 力学性质24
1.6.2 热性质24
1.6.3 溶解性24
思考题与习题26
第2章 天然高分子28
2.1 多糖类28
2.1.1 纤维素28
2.1.2 淀粉33
2.1.3 甲壳素、壳聚糖34
2.2 天然橡胶36
2.3 蛋白质38
2.4 核酸44
思考题与习题47
第3章 链式聚合反应48
3.1 概述48
3.1.1 一般性特征48
3.1.2 链式聚合反应的单体49
3.2 自由基链式聚合反应52
3.2.1 自由基聚合的基元反应53
3.2.2 链引发反应56
3.2.3 聚合速率63
3.2.4 相对分子质量和链转移反应69
3.2.5 阻聚和缓聚75
3.2.6 相对分子质量分布78
3.2.7 聚合方法79
3.3 离子型聚合反应87
3.3.1 离子型聚合的单体88
3.3.2 离子型聚合的引发剂体系88
3.3.3 溶剂91
3.3.4 阴离子聚合反应机理92
3.3.5 阳离子聚合反应机理94
3.3.6 离子型聚合与自由基聚合的比较98
3.4 配位聚合反应99
3.4.1 引言99
3.4.2 配位聚合的单体和引发剂100
3.4.3 α-烯烃配位聚合的基元反应103
3.4.4 α-烯烃配位聚合的机理104
3.4.5 共轭双烯的配位聚合107
3.5 链式活性聚合反应107
3.5.1 活性聚合的定义与一般特性107
3.5.2 活性聚合的实现109
3.5.3 活性聚合的应用114
3.6 链式共聚合反应118
3.6.1 引言118
3.6.2 共聚合方程与竞聚率119
3.6.3 共聚行为类型及共聚物组成曲线121
3.6.4 共聚产物组成控制125
3.6.5 自由基共聚反应126
3.6.6 离子型共聚反应128
思考题与习题129
第4章 逐步聚合反应133
4.1 概述133
4.1.1 一般特征133
4.1.2 逐步聚合类型134
4.1.3 缩聚反应的分类136
4.2 逐步聚合反应的单体137
4.2.1 逐步聚合反应常见的单体137
4.2.2 反应基团的数目与官能度138
4.3 线型缩聚反应的机理139
4.3.1 线型缩聚与成环倾向139
4.3.2 线型缩聚机理——逐步和平衡139
4.4 线型缩聚动力学141
4.4.1 缩聚反应速率及其测定141
4.4.2 官能团等活性概念142
4.4.3 线型缩聚动力学143
4.5 线型缩聚物的相对分子质量及其分布147
4.5.1 反应程度对聚合度的影响147
4.5.2 缩聚平衡对聚合度的影响148
4.5.3 线型缩聚物聚合度的控制149
4.5.4 线型缩聚物的相对分子质量分布151
4.6 线型逐步聚合反应152
4.6.1 一般特征152
4.6.2 凝胶化作用和凝胶点156
4.7 逐步聚合反应实施方法160
思考题与习题167
第5章 聚合物的化学反应171
5.1 概述171
5.2 聚合物化学反应的分类、特性及其影响因素171
5.2.1 聚合物化学反应的分类171
5.2.2 聚合物化学反应的特性172
5.2.3 聚合物化学反应的影响因素172
5.3 聚合物的相似转变及其应用174
5.3.1 引入新基团174
5.3.2 基团的转化175
5.4 聚合度变大的化学转变及其应用176
5.4.1 交联176
5.4.2 接枝179
5.4.3 嵌段共聚183
5.4.4 扩链反应184
5.5 聚合度变小的化学转变——聚合物的降解185
5.5.1 热降解186
5.5.2 氧化降解和稳定188
5.5.3 光降解和光氧化189
5.5.4 水解、化学降解和生化降解190
5.5.5 机械降解和超声波降解191
5.5.6 聚合物的防老化191
5.5.7 绿色高分子概念192
思考题与习题196
第6章 聚合物的结构198
6.1 高分子链的二级结构198
6.1.1 高分子链的内旋转构象198
6.1.2 高分子链的柔顺性及其结构影响因素199
6.1.3 高分子链的构象统计202
6.2 高分子链的三级结构204
6.2.1 结晶结构204
6.2.2 非晶态结构模型220
6.2.3 取向结构222
6.2.4 液晶态结构224
6.2.5 多组分聚合物的织态结构229
思考题与习题232
第7章 聚合物的性质236
7.1 聚合物的溶液性质236
7.1.1 分子间相互作用和溶度参数236
7.1.2 溶剂的选择238
7.1.3 高分子溶液的热力学性质241
7.1.4 相对分子质量及其分布测定方法242
7.2 聚合物的热性质253
7.2.1 形变-温度曲线253
7.2.2 玻璃化转变256
7.2.3 高弹态260
7.2.4 黏流温度和黏流态260
7.3 聚合物的力学性质265
7.3.1 应力-应变曲线265
7.3.2 聚合物的力学松弛——黏弹性273
7.4 聚合物的电学性质282
7.4.1 聚合物的介电性283
7.4.2 聚合物的导电性284
7.4.3 聚合物的静电现象286
思考题与习题288
第8章 合成材料293
8.1 塑料293
8.1.1 通用塑料293
8.1.2 工程塑料308
8.1.3 特种塑料322
8.2 合成橡胶323
8.2.1 橡胶的结构特征323
8.2.2 合成橡胶的品种323
8.3 合成纤维332
8.3.1 成纤聚合物332
8.3.2 合成纤维的主要品种333
8.4 功能高分子338
8.4.1 离子交换树脂338
8.4.2 分离膜340
8.4.3 高分子絮凝剂341
8.4.4 超强吸水剂342
8.4.5 微胶囊343
8.4.6 高分子催化剂和固定化酶343
8.4.7 导电高分子344
8.4.8 感光高分子346
8.4.9 医用高分子346
8.5 共混物和复合材料350
8.5.1 高分子共混物350
8.5.2 聚合物基复合材料353
思考题与习题354
第9章 聚合物的加工成型358
9.1 成型物料的配制358
9.1.1 配方的选定与原材料的准备358
9.1.2 混合359
9.1.3 塑炼359
9.1.4 粉碎和造粒360
9.2 塑料的成型加工361
9.2.1 挤出成型和挤出机361
9.2.2 薄膜挤出吹塑成型363
9.2.3 双向拉伸薄膜和片材363
9.2.4 多层共挤出复合薄膜364
9.2.5 压延成型364
9.2.6 挤出淋膜364
9.2.7 注射成型365
9.2.8 模压成型366
9.2.9 中空吹塑成型366
9.2.10 旋转成型367
9.2.11 其他成型方法367
9.3 橡胶的成型加工369
9.3.1 橡胶的成型工艺369
9.3.2 橡胶配合剂370
9.3.3 橡胶的基础配方372
9.4 合成纤维的成型加工372
9.4.1 纺丝工艺372
9.4.2 非织造布374
9.5 3D打印376
9.5.1 3D打印发展历程和优势376
9.5.2 3D打印的原理和过程378
9.5.3 3D打印技术378
9.5.4 3D打印的发展与未来386
9.6 塑料添加剂386
9.6.1 增塑剂387
9.6.2 稳定剂390
9.6.3 抗氧剂392
9.6.4 光稳定剂395
9.6.5 阻燃剂396
9.6.6 填料399
思考题与习题400
部分思考题与习题参考答案402
参考文献411